工程教育背景下“食品发酵设备与工艺”课程思政的探索与实践

徐春雅，张秀艳，李牧，陈福生

(华中农业大学 食品科学技术学院，湖北 武汉,430070)

工程教育是我国高等教育的重要组成部分。随着工程教育改革和转型发展的不断深化，我国工程教育已实现跨越式发展，正处于从工程教育大国向工程教育强国迈进的关键时期[1]。2017年2月教育部启动实施新工科建设，并先后形成了“复旦共识”、“天大行动”和“北京指南”新工科建设的“三部曲”，全力探索可形成领跑全球工程教育的中国模式和中国经验[2]，助力高等教育强国建设。新工科建设提出培养具备交叉学科融合能力强、工程创新实践能力高、国际化视野能力强的高素质复合型工科人才[3]，这就要求工程教育中各门专业课程都要承担起育人职责，在知识传授和能力培养中实现对学生的价值引领，培养德才兼备的工程科技人才。

课程思政是以课程为载体，以各学科知识所蕴含的思想政治教育元素为切入点，以课堂实施为基本途径的育人实践活动[4]。习近平总书记在2016年全国高校思想政治工作会议上强调，要提升思想政治教育亲和力和针对性，各类课程与思想政治理论课必须同向同行，形成协同效应，以共同满足学生成长发展需求和期待[5]，这为高校开展课程思政工作，实现教学与育人的统一指明了行动方向。在工程教育背景下，课程思政和新工科成为课程教学中知识传授、能力培养和道德教育的新要求。专业课程要主动面向新时代，持续开展课程思政建设改革，将思想政治教育有机融入到专业教学中，与思政课程同向同行，形成协同效应，有效支撑工程教育全面育人目标。

近年来，诸多学者对国内外工程教育全面育人进行了相关研究。斯坦福大学工学院认为未来工程教育应该更关注工程人文素质的培养、理解与包容工程的多元文化、重视资源的合理利用等[6]。欧林工学院形成了工程教育、艺术人文社会教育与创业教育“三位一体”的培养理念，从而将学生培养成为全面发展的工程人才[7]。澳大利亚昆士兰大学提出21世纪专业工程师不仅要具备多学科基础知识和专业知识，更应具备超越这些学科的工程实践能力、团队合作能力等[8]。伦敦大学学院本科工程专业通过体验教学模式改革，促使学生具备沟通和团队合作能力等产业十分关注的技能与素质[9]。同时，国内工科类课程和食品科学与工程专业相关的核心课程也开展了课程思政建设的探索与实践[10-14]。这些成果为“食品发酵设备与工艺”的课程思政提供了思路和借鉴。“食品发酵设备与工艺”是食品科学与工程专业的专业核心课程之一，是一门系统介绍食品发酵设备、发酵食品生产原理和工艺过程的一门课程，具有很强的理论性、实践性和综合应用性。然而在工程教育背景下关于“食品发酵设备与工艺”课程思政的研究和探索很少。

基于此，华中农业大学“食品发酵设备与工艺”课程组，在教学过程中实践探索了基于工程教育背景下的课程思政改革路径，构建“1+2+4”课程思政改革模式，将专业知识教学与思想政治教育融为一体，努力实现知识传授，能力培养和价值引领的统一，以期有效支撑工程教育下培养德才兼备卓越工程技术人才的目标，并为工程教育其他课程的课程思政建设提供借鉴和参考。

1 工程教育背景下食品科学与工程专业课程思政的必要性

1.1 课程思政是国家工程技术人才战略的现实需求

2021年9月，习近平总书记在中央人才工作会议上讲话指出，“综合国力竞争说到底是人才竞争，人才是衡量一个国家综合国力的重要指标，国家发展靠人才，民族振兴靠人才”[15]。实现“两个一百年”奋斗目标，统筹推进“五位一体”总体布局和协调推进“四个全面”战略布局，深入实施“创新驱动发展”“一带一路”“中国制造2025”等重大战略，迫切需要全面发展的工程人才。服务国家工程技术人才战略需求是工程专业开展课程思政改革的重要起点。工程科技人才是我国科技创新、产业转型升级，实现中国制造到中国创造的重要人才支撑，在工程专业教育教学中实施课程思政，可以进一步完善工程专业的育人体系，引导学生自觉将自身发展融入国家和民族的发展中，凝聚到为实现中华民族伟大复兴中国梦的共识中，培养造就更多堪当大任的新时代工程科技人才，更好地服务国家战略需求。

1.2 课程思政是人的全面发展的必然选择

马克思主义关于人的全面发展理论具有丰富的内涵。1845—1846年马克思、恩格斯在《德意志意识形态》中第一次创用“个人全面发展”这个概念时指出：个人全面发展就是“全面地发展自己的一切能力”[16]。马克思、恩格斯也指出，“任何人的职责、使命、任务就是全面地发展自己的一切能力”[17]。这里所讲的人的发展，实际上是指在人的劳动能力全面发展的基础上包括人的社会关系、体力、智力、道德精神面貌、意志、情感、个性及审美意识和实践能力等各方面的和谐统一发展[18]。人的全面发展理论是中国特色社会主义教育理论的重要组成部分，是社会主义教育目的的理论基础。以思想政治教育为目的的课程思政，其目的本质就在于促进学生的全面发展，使学生真正成为“完整的人”。

1.3 课程思政是工程教育全面育人的重要举措

我国2021年版《工程教育认证标准》和食品科学与工程专业的补充标准中，对毕业生提出了十二条毕业生素质要求，其中不仅要求工程知识和工程能力等专业能力，更同等强调非专业能力，即工程与社会、环境与可持续发展、职业规范、个人与团队、沟通、项目管理、终身学习等[19]。可以说，工程教育需要培养具有高度社会责任感，良好的科学、文化素养的工程技术人才。课程思政强调将思政元素和德育内涵融入到传授专业知识与技能的过程中，潜移默化地引导学生坚持正确的政治方向与价值追求，实现价值塑造、知识传授与能力培养的统一，这正是落实工程教育对毕业生素质要求的有效路径。可以说，课程思政是工程教育全面育人的重要举措。

1.4 课程思政是食品行业转型升级的客观要求

人才是经济社会发展和产业转型升级的首要资源。食品工业承担着为我国14亿人提供安全放心、营养健康食品的重任，是国民经济的支柱产业和保障民生的基础性产业。十八大以来，在食品市场刚性需求拉动下，食品工业进入高速发展阶段。据国家统计局数据，2021年全国食品工业规模以上企业实现利润总额6 187.1亿元，同比增长5.5%[20]。食品工业产业的高速发展迫切需要新型工科人才的支撑，特别是应对未来新技术和新产业国际竞争的挑战，必须主动布局食品工程科技人才培养。在食品工程专业教育教学中引入课程思政，有利于培养学生的工程伦理、职业规范、工匠精神、价值塑造等方面的素质能力，从而使工程科技人才更好地服务于经济社会的健康发展和工业产业的转型升级，在持续推动食品产业快速发展中起到至关重要的作用。

2 工程教育背景下“食品发酵设备与工艺”课程思政的改革实践

我国的食品发酵文化源远流长，最早可追溯到距今8 000年前。食品发酵不仅是一种生产活动，也反映了我国劳动人民在学习自然、利用自然中所表现出的伟大智慧，因此，食品发酵技术蕴含丰富的思政资源。华中农业大学“食品发酵设备与工艺”课程是食品科学与工程专业的核心课程。该课程理论教学48学时，独立设置的课程实习48学时，在培养学生了解、认识与掌握食品发酵主要设备的结构和工作原理、发酵食品生产原理及工艺过程等知识，引导学生自主设计发酵食品的工艺方案并分析其影响因素等方面具有重要作用。该课程经过33年建设，历经几代教学工作者的积淀、传承、发展和创新，先后建成湖北省精品课程和华中农业大学百门精品课程等。近年来，课程组积极开展课程思政建设改革，立项校级“一流课程课堂研究与改革”教改项目，探索出以培养德才兼备卓越工程科技人才为中心，以教师和学生为主体，教学目标、教学内容、教学方法、教学评价为抓手的“1+2+4”课程思政改革模式(图1)，努力提高课程思政建设效果，提升学生的学习获得感。

图1 “食品发酵设备与工艺”“1+2+4”课程思政改革模式Fig.1 Ideological and political reform mode of “1+2+4”course of Food Fermentation Equipment and Technology

2.1 围绕“培养德才兼备卓越工程科技人才”中心，落实立德树人根本任务

基于学习产出的成果导向教育(outcome-based education,OBE)是工程教育的核心理念，要求教学设计和教学实施的目标要基于学生通过教育过程最后所取得的学习成果[21]。教育部发布的《高等学校课程思政建设指导纲要》强调，所有高校、所有教师、所有课程都要承担好育人责任，守好一段渠、种好责任田，使各类课程与思政课程同向同行，将显性教育和隐性教育相统一，形成协同效应，构建全员全程全方位育人大格局[22]。因此，以学生的学习产出为导向，开展课程思政建设，培养德才兼备工程技术人才是工程教育落实立德树人根本任务的落脚点。在“发酵设备与工艺课”程思政建设过程中，课程组准确把握工程教育专业认证OBE理念和课程思政的教育核心，把握专业知识与课程思政全面育人的目标，通过不断深化课程思政改革，努力达到在发酵设备与工艺课程专业教学中渗透性地对学生开展思想政治教育的目的，为专业培养德才兼备工程科技人才的目标提供有效支撑。

2.2 抓好教师和学生2个主体

教师和学生是教学活动的2个主体[23]。课程思政建设作为课程教学的一部分，必须充分关注这2个主体，既要发挥教师的主导性，引导学生学习专业实施，培养综合能力，树立正确的世界观、人生观和价值观，又要激发学生的主体性，使学生成为学习的主人，从而做好双结合，互促进，只有这样才能实现专业课程思政的效果，达到教学相长的目的。

2.2.1 更新教师教学理念，提升教师课程思政能力

工程教育理念强调坚持以学生为中心，产出导向和持续改进。课程组以OBE理念为指引，在课程思政建设过程中，坚持“以学生为中心”，结合学生学习兴趣融入课程思政元素。根据毕业要求反向设计课程教学全过程，从注重教学过程转向注重学生的学习产出结果，保证专业教学和课程思政的持续深化和发展。在课程思政建设的过程中，教师的思想政治教育能力会显著影响课程思政的效果。为此，课程组进一步明确教师在课程思政中的角色和地位，努力使教师由知识的灌输者转变为思想政治教育的传播者、启发者。课程组发扬老中青“传帮带”的优良传统，定期组织任课教师召开集体研讨和个性化咨询，交流课程思政教学理念，帮助青年教师设计合理的课程思政教学内容、教学过程和评价方法，提升教师的思政教学能力。课程组教师坚持 “走出去，请进来”相结合的方式，积极参加课程思政培训和企业科研生产实践项目，积极将课程思政培训及工程训练的新理念、新内容、新技术融入课程教学中。同时，课程组打破学科、专业界限，邀请学校马克思主义学院思政课教师一起研讨、说课，共同完成课程思政建设。

2.2.2 发挥学生学习主体性，提升学生自主学习能力

引导学生的兴趣才能唤起他们的学习积极性，使学生处于积极的思考状态，进而促进智育和德育的发展。课程组老师坚持“以学生为中心”，尊重学生的个体化差异，对学生需求及时做出反馈，调整教学计划和设计，使其深刻体会到自身在教学中的主体地位，激发其学习热情，更好地融入学习中。例如，为激发学生的学习兴趣，鼓励学生传承和弘扬中国传统饮食文化，教师布置课程作业，让学生选择自己家乡的独特发酵食品，通过查阅相关文献和向长辈学习这些发酵食品的历史和生产方法，完成课程小论文写作。学生们完成了具有地方特色的“朝鲜泡菜”“酸马奶酒”“房县黄酒”“发酵黑蒜”“孝感米酒”“霉豆渣”“臭鳜鱼”“内蒙奶酪”等综述性论文，从而培养了学生的自主学习能力，增强学生强烈的爱国热情和民族自豪感。课程组还立项发酵创新项目，鼓励学生自主开发创新型发酵产品。学生们先后开发出高含伽玛-氨基丁酸的醋、玫瑰酒等创新产品。通过学生自行组队、自主查阅资料、自主设计实验、在团队中承担不同角色等方式，培养学生沟通交流和团队协作能力、勇于探索的创新精神和善于解决问题的实践能力。

2.3 改革课程建设的4个关键点

课程建设包含教学目标，教学内容、教学方法、教学评价等关键点，“食品发酵设备与工艺”课程组以4个关键点改革为抓手，开展课程思政教育教学改革。

2.3.1 重构课程教学目标

课程目标是课程本身要实现的制度化的具体要求，是课程内容设计、过程实施和课程评价的重要依据[24]。根据“食品发酵设备与工艺”课程在食品科学与工程专业课程体系中的作用，结合食品科学与工程专业毕业要求，课程组以工程教育OBE理念为指导，反向设计课程教学目标，确定了课程的专业教学目标和思政教学目标。

课程的专业教学目标是通过课堂教学、课程论文写作、实践教学等环节，使学生掌握发酵设备、微生物发酵原理与代表性发酵食品的工艺参数等内容，培养学生的工艺设计能力、工程素养和工程意识，使学生能够将自然科学及相关的工程基础和专业知识用于解决食品领域复杂工程问题；课程的思政教学目标是厚植爱国主义情怀，激发学生的民族自豪感，进一步增强学生的文化自信；培养学生严谨的科学态度、勇于探索的创新精神和精益求精的工匠精神；培养学生的职业素养、宪法法治意识和国家安全意识；培养学生面向公众准确表达观点、回应质疑的沟通交流能力和终身学习、自主学习的能力。

2.3.2 挖掘课程思政元素

“食品发酵设备与工艺”课程既牵涉到有机化学、化工原理、工程原理等基础学科知识，又涉及食品微生物学、食品机械设备、食品工厂设计等食品专业知识，蕴含着丰富的课程思政元素。课程的主要教学内容包括绪论、空气过滤除菌系统、液体发酵罐、固体发酵设备、啤酒生产工艺、果酒生产工艺、白酒生产工艺、食醋生产工艺、酱油酿造工艺、味精发酵工艺等。课程组教师结合教学规律和专业学生学习特点，将教学内容与传统文化、科学故事、社会热点、科技前沿、行业发展等相结合，积极挖掘课程每个章节的课程思政元素，提升学生学习兴趣，努力实现知识传授与价值引领相结合的育人目标。例如，在讲授白酒酿造一章，引入“不可复制的茅台酒”科学故事，向学生讲述茅台酒的历史和科研人员艰苦卓绝的科研过程，激发学生的爱国热情，引导学生学习科技工作者坚持不懈，追求真理，求真务实，甘于寂寞的科学精神。又如，讲授糖酵解途径相关知识时，由每个生化反应速度与终产物丙酮酸形成速度之间作用与反作用的关系，使学生理解个人的奋斗离不开国家的富强，而国家的富强、中华民族的伟大复兴又依靠人最大限度地发挥自己的聪明才智和创造力。只有每个人都努力“正加速”，我们的国家才能早日实现伟大的“中国梦”。每章节的课程思政元素设计见表1。

表1 “食品发酵设备与工艺”各章节课程思政元素设计Table 1 Ideological and political elements of each chapter in Food Fermentation Equipment and Technology course

2.3.3 优化课程教学方法

课程组利用慕课，SPOC课程资源，结合雨课堂、微信群、QQ群等现代信息技术手段，采用案例教学法、情景教学法、启发式教学法和讨论法等，引导学生融入课程教学中。例如，在发酵果酒与葡萄酒章节中，老师引入1819年爱尔兰医生萨缪尔·布莱克的研究案例，启发学生们思考 “为什么法国人的饮食中动物性脂肪含量高，胆固醇摄入量大，但心血管疾病的发病率却相当低”，充分调动学生课程学习的兴趣。课程组精心设计课前-课中-课后各个教学环节，激发学生学习的积极性和主动性。例如，在固体发酵设备章节讲授过程中，课前教师将固体发酵设备进行知识点颗粒化，以课件、虚拟仿真实验、企业生产场景等形式将教学资源发布至长江雨课堂，学生们根据学习任务进行预习。课堂上，教师围绕固态发酵概述，融入我国传统发酵设备的发展历程等，进行采用启发式、案例讨论式等多元化教学方法，充分调动学生学习本章知识的主观能动性，激发求知欲。同时，还将发酵设备与技术的创新型科研成果和生产案例引入课堂，帮助学生了解发酵技术前沿和产业发展状况，增强学生的专业认同感和职业归属感。课后，学生通过思考章节问题，查阅相关科学资料，巩固课堂学习内容。此外，课程组还积极邀请外籍专家、企业导师等，开展学科前沿科研成果、产业现状和工厂实践等内容的讲授，从而开拓学生的国际视野、感受并理解工程职业规范、社会责任、团队合作、沟通交流等方面的知识。

2.3.4 改革课程评价方式

课程评价体系是引导学生主动学习的重要手段之一，是评价教学效果、实现教学目标、规范教学方法的重要依据。教学采用过程性评价，能更客观、科学、公正地对学生的学习成果实施评价。课程组教师精心设计课程考核内容和考核标准等内容，积极探索“2+X”多元化考核考试方法。这里的“2”是指所有的同学都必须掌握的基础知识及平时考察，占比70%；“X”是指学生可选择的考试方法和内容，包括口试、实验设计和文献综述等，占比30%。口试是由学生拟出口试题目和参考答案，教师审核确定最终题库，然后再随机抽题，口头表述回答，并接受提问的考试方式。口试着重考查考生对课程相关知识的融会贯通情况，评委会由教师和学生代表共7～9人组成。实验设计是针对一些思维活跃、实践动手能强的同学而设计的考试形式。学生在教师指导下就生活和生产实践中所遇到的关于食品发酵的问题开展实验研究。文献综述是学生结合课程内容和特点，自选主题，在收集相关文献的基础上进行归纳和综述，公开进行汇报和答辩，由学生代表和教师共同组成的评委会给出成绩。在对“X”的考核中，学生根据自身优势任选一种，激发学生的学习热情和创新动力，培养学生解决问题能力，质疑和释疑能力、归纳总结能力、组织能力和沟通交流能力，提高学生的课程学习效果。

2.4 课程思政实施效果

2.4.1 学生对课程思政改革的满意度

学生的获得感可以直接反映课程思政的实施效果。根据学校每学期对课程开设的满意度调查，可以分析学生课程学习的体验感和获得感。食品科学与工程专业2017级(193人)和2018级(184人)学生对课程的满意度调查结果如表2所示。可以看出，学生对课程教学的各项指标满意度都很高，普遍认为“教师热爱教学，乐于助学，引导学生高效学习”“课程学习氛围良好，激发了学习兴趣”“注重过程考核”“鼓励独立思考，组织课外学术性阅读”，通过学习体验，学生普遍认为“受益良多，做到了教书与育人统一，引导积极人生态度”“启发了思考，提高了分析问题，解决问题的能力”。

表2 “食品发酵设备与工艺”课程思政学生满意度调查Table 2 Satisfaction survey of ideological and political students in Food Fermentation Equipment and Technology course

2.4.2 学生课程学习综合成绩

学生的课程综合成绩可以反映学生对课程的学习兴趣和课程思政的实施效果。课程组分析了两年学生的课程考核成绩，发现两个年级的课程考核平均成绩分别为82.84分和84.31分，均在80分以上，且2018级期末考试平均成绩高于2017级。从分数段的分布如图2所示，两个年级均不存在60分以下的成绩，60～70分占比逐年减少，70分以上的占比情况逐年上升。成绩在80分以上的比例在2018级(72.36%)高于2017级(69.3%)。

图2 食品科学与工程专业课程考核成绩分数段分布Fig.2 Distribution of score segments of curriculum assessment for students majoring in Food Science and Engineering

3 结语

课程思政是工程教育培养德才兼备工程科技人才的重要途径。在工程教育中开展课程思政，既是落实国家工程人才战略和工程教育全面育人的现实需求，也是食品行业转型升级和人的全面发展的必然选择。本文总结了华中农业大学“发酵设备与工艺”课程思政建设实践，建立了“1+2+4”课程思政改革模式，围绕“培养德才兼备卓越工程科技人才”中心，努力提升教师课程思政能力，激发学生学习的主动性，并从课程目标、课程内容、课程教学方法和课程考核4个要素进行了改革探索，以期激发学生的民族自豪感和社会责任感，培养学生的科学精神和工匠精神，帮助学生树立正确的人生观、价值观和世界观，进而提升食品专业人才培养质量，为课程思政融入工程教育提供案例。